Технологическая автоматизация

Методы цифровых технологий

Модель системы связи с ортогональным частотным мультиплексированием

сигнал дискретный многочастотный модуляция

При высоких скоростях передачи применяется метод передачи данных, который состоит в том, что поток передаваемых данных распределяется по множеству частотных подканалов и передача ведется параллельно на всех этих подканалах. При этом высокая скорость передачи достигается именно за счет одновременной передачи данных по всем каналам, а скорость передачи в отдельном подканале вполне может быть невысокой. Поскольку в каждом из частотных подканалов скорость передачи данных можно сделать не слишком высокой, это создает предпосылки для эффективного подавления межсимвольной интерференции.

При частотном разделении каналов необходимо, чтобы ширина полосы частот отдельного канала была, с одной стороны, достаточно узкой для минимизации искажения сигнала в этом канале, а с другой - достаточно широкой для обеспечения требуемой скорости передачи. Кроме того, для экономного использования всей полосы частот канала, разделяемого на подканалы, желательно как можно более плотно расположить частотные подканалы, но при этом избежать межканальной интерференции, чтобы обеспечить полную независимость подканалов друг от друга. Частотные каналы, удовлетворяющие перечисленным требованиям, называются ортогональными. Несущие сигналы всех частотных подканалов (а точнее, функции, описывающие эти сигналы) ортогональны друг другу. Важно, что, хотя сами частотные подканалы могут частично перекрывать друг друга, ортогональность несущих сигналов гарантирует независимость каналов друг от друга, а следовательно, и отсутствие межканальной интерференции.

Рассмотренный способ деления широкополосного канала на ортогональные частотные подканалы называется ортогональным частотным мультиплексированием. Сигнал в системе с OFDM имеет разбиение на множество несущих, что обеспечивает небольшое количество символов на одну несущую и снижает межсимвольную интерференцию. Дополнительно применяется защитный интервал - циклический префикс, добавляемый в начало каждого символа. Для эффективной работы такого подхода максимальная задержка в канале не должна превышать длину циклического префикса. Высокая эффективность систем OFDM при работе в каналах с многократными отражениями делает их пригодными для высокоскоростных систем передачи данных в наземных системах связи.

Классифицируя сферы применения сигналов с ортогональной частотной модуляцией необходимо выделить следующие:

1. Проводная связь:

- ADSL и VDSL;

- DVB-C2, улучшенная версия цифрового кабельного телевидения стандарта DVB-C;

2. Беспроводная связь

- беспроводные системы связи стандарты IEEE 802.11 и HIPERLAN/2;

- наземные системы цифрового телевидения DVB-T и ISDB-T;

- наземные системы мобильного телевидения DVB-H, T-DMB, ISDB-T и MediaFLO;

- система цифрового радиовещания DRM;

- беспроводные системы связи стандарта Flash-OFDM;

- беспроводные системы связи стандарта LTE;

- беспроводные системы связи стандарта IEEE 802.16 (WiMAX);

- беспроводные системы связи стандарта IEEE 802.20, IEEE 802.16e (Mobile WiMAX) and WiBro;

- беспроводные системы связи стандарта IEEE 802.15.3a.

На рисунке 1 показана обобщенная структура системы связи с ортогональным частотным мультиплексированием.

Рисунок 1 - Структурная схема системы связи с ортогональным частотным мультиплексированием

Данные пользователя вначале поступают в блок помехоустойчивого кодирования а затем на модулятор. После модуляции данные в виде комплексных символов поступают в блок ОБПФ, где происходит формирование сигнала OFDM с использованием М поднесущих. Символ OFDM состоит из основной информационной части и циклического префикса, который формируется путем копирования последних L отсчетов в начало кадра. Далее последовательность символов OFDM преобразуется в аналоговый сигнал и предается по каналу связи. Длительность циклического префикса выбирается таким образом, чтобы длительность импульсного отклика канала связи была меньше, чем длительность циклического префикса. Таким образом, символ OFDM имеет длительность (M+L)*Ts, где Ts - период дискретизации в системе. Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме:

Источник питания с микроконтроллером Микроконтроллеры используются во всех сферах жизнедеятельности человека, устройствах, которые окружают его. Простота подключения и большие функциональные возможности делает его при ...

GMSK-модулятор В среде MATLAB собрали схему MSK модулятора, установили заданные параметры элементов схемы. Рисунок1-спектр сигнала на выходе схемы Затем со всех осциллогр ...

Аппаратная реализация модулярного сумматора и умножителя на базе ПЛИС В настоящее время невозможно представить себе сложную автоматическую систему без того, чтобы ее центральную часть не составляли вычислительные машины, выполняющие функц ...